钜大LARGE | 点击量：827次 | 2023年05月26日
160Wh/kg!CATL第一代钠离子电池来了!
五月二十一日，CATL董事长曾毓群在公司股东大会上透露，CATL将于今年七月前后公布钠离子电池。此消息一经公布，随后不仅钠离子电池概念股实现涨停，而且也引起了市场"震动"。
昨日（七月二十八日），在正式公布钠离子电池之前，CATL官方还来了一发预告，再次将业内外人士的好奇心吊得足足的。
今日（七月二十九日），钠离子电池终于得以正式公布。
电芯单体能量密度达160Wh/kg
在公布会上，CATL研究院副院长黄起森博士介绍，公司开发的第一代钠离子电池实现了四大性能指标：
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
1、电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg，为目前全球最高水平；
2、在常温下充电15分钟，电量可达80%；
3、在零下20摄氏度低温的环境下，仍然有90%以上的放电保持率；
4、在系统集成效率方面，可以达到80%以上。
为了实现上述性能指标，CATL也做了不少努力。
在正极材料方面，CATL采用了克容量较高的普鲁士白材料，创新性地对材料体相结构进行电荷重排，解决了普鲁士白在循环过程中容量快速衰减这一核心难题。
在负极材料方面，CATL开发了具有独特孔隙结构的硬碳材料，其具有克容量高、易脱嵌、优循环的特性。
在系统创新方面，CATL开发了AB电池系统解决方法，即钠离子电池和锂电池两种电池按一定比例进行混搭，集成到同一个电池系统里，通过BMS精准算法进行不同电池体系的均衡控制。AB电池系统解决方法既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板，也发挥出了它高功率、低温性能好的优势。以此系统结构创新为基础，可为锂钠电池系统拓展更多应用场景。
CATL"豪赌"钠电池
钠电池曾经和锂电池处于同一起跑线，但因为锂电池的电极材料率先取得突破，并由索尼进行商业化推广，而被甩开了一大截。而CATL第一代钠离子电池的公布，可以说是钠电池声势浩大的回归仪式。
钠离子电池（图/CATL）
为何沉寂一时的钠电池还能被大家如此看好呢？
因为钠电池的核心原材料储量更高、开采难度更低。而相比之下，锂的全球储量就少得可怜。数据表明，地壳当中锂的含量只有0.0065%，钠的含量则有2.75%，而且我国80%的锂资源严重依赖进口。
钠电池的BOM成本也比锂电池低20%，并且，比磷酸铁锂的成本更低。而且，高低温性能优异，在面对挤压、穿刺等情景时安全性也高，还具备快充能力。
湖南大学电气和信息工程学院副院长、博士生导师黎福海教授表示："各国大力发展新能源产业和新能源汽车，推动电池级碳酸锂价格持续涨价。全球丰度高、可开采的锂矿资源集中在少数国家，表观储量十分有限，已经面对供不应求的局面，将对新能源产业和新能源汽车发展造成掣肘，客观上要求研究机构拿出可行的替代方法。钠离子电池所需金属钠的储量丰富，是金属锂的1000倍以上，而且可以用海水制备金属钠，是储量丰富、可得性好的新能源电池材料。因此，钠离子电池再度获得研究机构和上市公司的青睐。"
但是，钠电池之所以未能获得和锂电池同等的市场地位，就是因为能量密度还不够高。目前，市场上钠电池的电芯能量密度普遍在100-150Wh/kg，低于磷酸铁锂电池的160Wh/kg，更何况是能量密度已经能达到250Wh/kg的三元电池。
并且，在今天的钠电池公布会上，CATL官方也表示，第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池，但在低温性能和快充方面，具有明显的优势，特别是在高寒地区高功率应用场景。
另外，据华安证券测算，理论上钠电池量产成本可以比锂电池便宜25.3%，但目前的实际价格并非如此。曾毓群在今年的公司股东大会上也已明确表示，在价格方面，由于钠离子电池系新推出目前整个供应链很小，价格可能比锂电池贵。
更重要的是，钠电池和锂电池的能量密度差距，是材料属性决定的，很难通过技术层面的手段抹平。也就是说，当前水平的钠电池恐怕很难满足高动力、长续航车辆的需求，不适合做动力锂电池，那就更不存在全面替代锂电池的可能了。
那么，CATL又是为何押注钠电池呢？
业内专家表示，在体积相同的情况下，钠电池的容量约为锂电池的80%。并且，钠电池的充放电次数仅为1000-2000次左右，也和锂电池有明显差距。
在重量体积和能量密度都处于劣势的情况下，显然钠电池更适合对电池体积大小要求不高，重视成本的储能电站。
相关行业专家也表示："钠离子电池基本不太可能突破现在的3c和动力体系，但是可以在低速车领域或者储能等其他特殊应用场景使用。"
显然，CATL才不"认命"。在今天的公布会上，曾毓群介绍，有人认为电池的化学体系已很难创新，只能在物理结构上做些改进。但我们认为，电化学的世界，就像能量魔方，未知远远大于已知，我们乐此不疲地探索着其中的奥秘。他还表示，CATL下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg。
同时，黄起森博士介绍称，制造工艺方面，钠离子电池可以实现和锂电池生产设备、工艺的完美兼容，产线可进行快速切换，完成产量快速布局。目前，CATL已启动钠离子电池产业化布局，2023年将形成基本产业链。
由此看来，CATL并不满足只应用于储能和低速车领域，已经计划将钠离子电池的使用场景拓展至动力锂电池体系。
总结
当年，日本在动力锂电池路线的两个备选项当中，舍弃锂电池，押注燃料动力电池。但是，随着新能源汽车产业的发展，证明燃料动力电池并非锂电池的最佳替代者，日本的路线选择俨然已经失败。
现在，作为全球动力锂电池领头羊之一的CATL正式落下了钠离子电池这枚棋子，那么，这究竟是CATL应对来自电池公司新技术研发和整车厂自研电池双面夹击的应对手段之一，还是会推动钠离子电池成为全新的动力锂电池技术路线呢？让我们拭目以待。
